Biogeographie

18. JahrhundertBearbeiten

Die ersten Entdeckungen, die zur Entwicklung der Biogeographie als Wissenschaft beitrugen, begannen Mitte des 18. Jahrhunderts, als die Europäer die Welt erforschten und die biologische Vielfalt des Lebens beschrieben. Im 18. Jahrhundert waren die meisten Ansichten über die Welt von der Religion und für viele Naturtheologen von der Bibel geprägt. Carl Linnaeus führte Mitte des 18. Jahrhunderts durch seine Erkundung unentdeckter Gebiete die Klassifizierung von Organismen ein. Als er feststellte, dass die Arten nicht so beständig waren, wie er glaubte, entwickelte er die Bergerklärung, um die Verteilung der Artenvielfalt zu erklären: Als Noahs Arche auf dem Berg Ararat landete und das Wasser zurückging, verteilten sich die Tiere auf verschiedene Höhenlagen des Berges. Dies zeigte, dass verschiedene Arten in verschiedenen Klimazonen vorkommen, was beweist, dass die Arten nicht konstant sind. Linnaeus‘ Erkenntnisse bildeten die Grundlage für die ökologische Biogeografie. Durch seinen starken Glauben an das Christentum wurde er dazu inspiriert, die lebende Welt zu klassifizieren, was dann den Weg für weitere Darstellungen weltlicher Ansichten über die geografische Verteilung ebnete. Er vertrat die Ansicht, dass die Struktur eines Tieres sehr eng mit seiner physischen Umgebung verbunden ist. Dies war wichtig für die rivalisierende Theorie der Verbreitung von George Louis Buffon.

Nahe nach Linnaeus beobachtete Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon, Klimaveränderungen und die daraus resultierende Ausbreitung von Arten über den Globus. Er war der erste, der verschiedene Gruppen von Organismen in verschiedenen Regionen der Welt sah. Buffon stellte Ähnlichkeiten zwischen einigen Regionen fest, was ihn zu der Annahme veranlasste, dass die Kontinente einst miteinander verbunden waren und dann durch Wasser getrennt wurden, was zu Unterschieden bei den Arten führte. Seine Hypothesen wurden in seinem Werk, der 36-bändigen Histoire Naturelle, générale et particulière, beschrieben, in der er argumentierte, dass unterschiedliche geografische Regionen unterschiedliche Lebensformen aufweisen würden. Er stützte sich dabei auf seine Beobachtungen, die er beim Vergleich der Alten und der Neuen Welt gemacht hatte, und stellte fest, dass es in den beiden Regionen unterschiedliche Arten gab. Buffon glaubte, dass es ein einziges Ereignis zur Erschaffung der Arten gab und dass die verschiedenen Regionen der Welt unterschiedliche Arten beherbergten, was eine andere Auffassung als die von Linnaeus ist. Buffons Gesetz wurde schließlich zu einem Grundsatz der Biogeografie, da es erklärte, dass ähnliche Umgebungen Lebensräume für vergleichbare Arten von Organismen sind. Buffon untersuchte auch Fossilien, die ihn zu der Überzeugung brachten, dass die Erde mehr als zehntausend Jahre alt war und dass der Mensch im Vergleich zum Alter der Erde noch nicht lange dort gelebt hatte.

19. JahrhundertBearbeiten

Nach der Zeit der Entdeckungen kam in Europa das Zeitalter der Aufklärung, das versuchte, die von Buffon und Linnaeus beobachteten Muster der biologischen Vielfalt zu erklären. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts entwickelte Alexander von Humboldt, der als „Begründer der Pflanzengeographie“ bekannt ist, das Konzept der „physique generale“, um die Einheit der Wissenschaft und die Zusammengehörigkeit der Arten zu demonstrieren. Als einer der ersten, der durch seine Forschungsreisen empirische Daten zur Wissenschaft der Biogeographie beitrug, beobachtete er Unterschiede in Klima und Vegetation. Die Erde war in Regionen unterteilt, die er als tropisch, gemäßigt und arktisch definierte, und innerhalb dieser Regionen gab es ähnliche Vegetationsformen. Dies ermöglichte es ihm schließlich, die Isotherme zu entwickeln, die es den Wissenschaftlern ermöglichte, Lebensmuster in verschiedenen Klimazonen zu erkennen. Er trug mit seinen Beobachtungen zu den Erkenntnissen früherer Wissenschaftler über die botanische Geografie bei und skizzierte diese Beschreibung der biotischen und abiotischen Merkmale der Erde in seinem Buch Cosmos.

Augustin de Candolle leistete einen Beitrag zur Biogeografie, da er den Artenwettbewerb und die verschiedenen Unterschiede beobachtete, die die Entdeckung der Vielfalt des Lebens beeinflussten. Er war ein Schweizer Botaniker und schuf die ersten Gesetze der botanischen Nomenklatur in seinem Werk Prodromus. Er befasste sich mit der Verbreitung von Pflanzen, und seine Theorien hatten schließlich großen Einfluss auf Charles Darwin, der durch seine Kenntnisse der botanischen Geografie zu Überlegungen über die Anpassung der Arten und die Evolution angeregt wurde. De Candolle war der erste, der die Unterschiede zwischen den kleinräumigen und großräumigen Verbreitungsmustern von Organismen rund um den Globus beschrieb.

Sehr viele weitere Wissenschaftler trugen mit neuen Theorien zur Weiterentwicklung des Konzepts der Biogeographie bei. Charles Lyell entwickelte nach dem Studium von Fossilien die Theorie des Uniformitarismus. Diese Theorie erklärte, dass die Welt nicht durch ein einziges katastrophales Ereignis entstanden ist, sondern durch zahlreiche Schöpfungsereignisse und -orte. Der Uniformitarismus führte auch die Idee ein, dass die Erde tatsächlich wesentlich älter ist als bisher angenommen. Aus diesem Wissen schloss Lyell, dass es möglich war, dass Arten ausstarben. Da er feststellte, dass sich das Klima der Erde verändert, erkannte er, dass sich auch die Verteilung der Arten entsprechend ändern muss. Lyell vertrat die Ansicht, dass Klimaveränderungen mit Vegetationsveränderungen einhergingen, und stellte somit eine Verbindung zwischen der Umwelt und den verschiedenen Arten her. Dies beeinflusste Charles Darwin maßgeblich bei der Entwicklung der Evolutionstheorie.

Charles Darwin war ein Naturforscher, der auf der ganzen Welt und vor allem auf den Galapagos-Inseln forschte. Darwin führte die Idee der natürlichen Auslese ein und widersprach damit der bis dahin akzeptierten Vorstellung, dass Arten statisch oder unveränderlich seien. Seine Beiträge zur Biogeografie und zur Evolutionstheorie unterschieden sich von denen anderer Forscher seiner Zeit, da er einen Mechanismus entwickelte, um die Art und Weise zu beschreiben, wie sich Arten verändern. Zu seinen einflussreichen Ideen gehört die Entwicklung von Theorien über den Kampf ums Dasein und die natürliche Selektion. Darwins Theorien begründeten ein biologisches Segment der Biogeographie und empirische Studien, die es zukünftigen Wissenschaftlern ermöglichten, Vorstellungen über die geographische Verteilung von Organismen rund um den Globus zu entwickeln.

Alfred Russel Wallace untersuchte Mitte des 19. Jahrhunderts die Verteilung von Flora und Fauna im Amazonasbecken und im Malaiischen Archipel. Jahrhunderts die Verbreitung von Flora und Fauna im Amazonasbecken und im Malaiischen Archipel. Seine Forschungen waren für die weitere Entwicklung der Biogeografie von entscheidender Bedeutung, und er wurde später als „Vater der Biogeografie“ bezeichnet. Wallace führte Feldforschungen durch und untersuchte die Lebensgewohnheiten, die Brut- und Wanderungsgewohnheiten sowie das Ernährungsverhalten von Tausenden von Arten. Er untersuchte die Verbreitung von Schmetterlingen und Vögeln im Vergleich zum Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von geografischen Barrieren. Seine Beobachtungen führten ihn zu dem Schluss, dass die Anzahl der Organismen in einer Gemeinschaft von der Menge der Nahrungsressourcen in dem jeweiligen Lebensraum abhängt. Wallace glaubte, dass Arten dynamisch sind und auf biotische und abiotische Faktoren reagieren. Er und Philip Sclater sahen in der Biogeografie eine Quelle der Unterstützung für die Evolutionstheorie, da sie Darwins Schlussfolgerung nutzten, um zu erklären, dass die Biogeografie einer Aufzeichnung der Artenvererbung ähnelt. Wichtige Erkenntnisse, wie z. B. der große Unterschied in der Fauna auf beiden Seiten der Wallace-Linie und der große Unterschied zwischen Nord- und Südamerika vor ihrem relativ jungen Faunenaustausch, können nur in diesem Licht verstanden werden. Andernfalls würde das Gebiet der Biogeographie als rein beschreibend angesehen werden.

20. und 21. JahrhundertBearbeiten

Im 20. Jahrhundert stellte Alfred Wegener 1912 die Theorie der Kontinentalverschiebung vor, die allerdings erst in den 1960er Jahren allgemein anerkannt wurde. Diese Theorie war revolutionär, denn sie veränderte die Art und Weise, wie jeder über Arten und ihre Verteilung auf dem Globus dachte. Die Theorie erklärte, wie die Kontinente früher zu einer großen Landmasse, Pangea, zusammengewachsen waren und aufgrund der Bewegung der Platten unter der Erdoberfläche langsam auseinander drifteten. Die Beweise für diese Theorie finden sich in den geologischen Ähnlichkeiten zwischen verschiedenen Orten auf dem Globus, in Fossilienvergleichen aus verschiedenen Kontinenten und in der Puzzleform der Landmassen auf der Erde. Obwohl Wegener den Mechanismus dieses Konzepts der Kontinentalverschiebung nicht kannte, war dieser Beitrag zur Erforschung der Biogeografie insofern von Bedeutung, als er die Bedeutung von umweltbedingten und geografischen Ähnlichkeiten oder Unterschieden als Folge des Klimas und anderer Einflüsse auf den Planeten verdeutlichte. Wichtig ist, dass Wegener spät in seiner Karriere erkannte, dass die Überprüfung seiner Theorie die Messung der Kontinentalverschiebung erforderte und nicht den Rückschluss auf die Verteilung der Arten aus Fossilien.

Die Veröffentlichung von The Theory of Island Biogeography durch Robert MacArthur und E.O. Wilson im Jahr 1967 zeigte, dass der Artenreichtum eines Gebiets anhand von Faktoren wie Lebensraumfläche, Einwanderungsrate und Aussterberate vorhergesagt werden konnte. Dies verstärkte das seit langem bestehende Interesse an der Inselbiogeographie. Die Anwendung der Theorie der Inselbiogeographie auf Lebensraumfragmente förderte die Entwicklung der Naturschutzbiologie und der Landschaftsökologie.

Die klassische Biogeographie wurde durch die Entwicklung der molekularen Systematik erweitert, wodurch eine neue Disziplin entstand, die als Phylogeographie bekannt ist. Diese Entwicklung ermöglichte es den Wissenschaftlern, Theorien über den Ursprung und die Ausbreitung von Populationen, wie z. B. endemischen Inselarten, zu überprüfen. Während die klassischen Biogeographen beispielsweise über den Ursprung der Arten auf den Hawaii-Inseln spekulieren konnten, ermöglicht es ihnen die Phylogeographie, Theorien über die Verwandtschaft zwischen diesen Populationen und mutmaßlichen Ursprungspopulationen in Asien und Nordamerika zu überprüfen.

Die Biogeographie ist nach wie vor ein Studienfach für viele Studenten der Biowissenschaften und Geographie weltweit, auch wenn sie innerhalb von Institutionen unter anderen, umfassenderen Bezeichnungen wie Ökologie oder Evolutionsbiologie geführt wird.

In den letzten Jahren bestand eine der wichtigsten und folgenreichsten Entwicklungen in der Biogeographie darin, zu zeigen, wie mehrere Organismen, darunter Säugetiere wie Affen und Reptilien wie Eidechsen, Barrieren wie große Ozeane überwunden haben, von denen viele Biogeographen früher glaubten, dass sie nicht überwindbar seien. Siehe auch Ozeanische Ausbreitung.